Segmentering basert på relative kunderesultater og kundeinntekter

Os isótopos são elementos naturais que apresentam em sua constituição o mesmo número atômico, porém com números de massa diferentes, ou seja, apresentam o mesmo número de prótons e elétrons e diferentes números de nêutrons, ocupando o mesmo lugar na tabela periódica. Dessa forma, os isótopos apresentam as mesmas propriedades químicas, sendo classificados em radioativos ou estáveis.

Os elementos naturais que constituem os isótopos estáveis não possuem as propriedades de emissão de radiações e são caracterizados pela sua abundância natural, expressa na unidade átomos %. Exemplos: 12C (98,89%) e 13C (1,11%); 14N (99,6337) e 15N (0,3663%); e 16O (99,796%) e 18O (0,204%) e o 1H (99,8844%) e 2H (0,1156%). A terminologia comumente empregada na determinação isotópica em amostras naturais e enriquecidas expressa-se pela linguagem delta per mil e por átomos por cento, respectivamente (BARRIER e PROSSER, 1996), citados por Vasconcellos (2001).

Os isótopos radioativos 14C, foram descobertos em 1940, sendo inicialmente utilizados em estudos sobre datação em arqueologia (Xavier et al., 2007). A aplicação do 14C no estudo sobre a fisiologia de plantas ganhou impulso a partir das décadas

de 50 e 60, permitindo o conhecimento mais aprofundado sobre a fotossíntese, translocação e alocação dos fotoassimilados e das relações fonte-dreno, em diversas espécies de plantas. Esses isótopos radioativos ou radioisótopos emitem partículas e/ou radiações (α, β, γ e raios x), os quais se desintegram, transformando-os em átomos de outro elemento ou do mesmo elemento. Uma importante unidade dos elementos radioativos refere-se à meia-vida do átomo, a qual se define como o tempo requerido para que a metade da população de um átomo se desintegre.

A determinação dos valores isotópicos, ou sinal isotópico nas diferentes espécies de plantas é conseguido a partir de amostras do material orgânico da planta, que são analisadas pelo equipamento conhecido como espectrômetro de massas de razão isotópica (Isotope Ratio Mass Spectrometry - IRMS). Neste sistema, de acordo com Ducatti (2007), a amostra e o padrão são admitidos na forma de dióxido de carbono e após a passagem por uma fonte de ionização, os feixes dos íons gerados são separados por um campo magnético de acordo com as suas relações massa/carga. Basicamente, compara-se a razão do

13_CO

2 (massa 45)/ 12CO2 (massa 44) com uma amostra padrão. O resultado em termo de

enriquecimento relativo (δ) da amostra em relação ao padrão é expresso em partes per mil (‰), conforme equação 1. 3 PADRÃO PADRÃO AMOSTRA 13 ₁₀ R R R C= − × δ (01)

em que: Ramostra e Rpadrão são a razões isotópicas obtida entre o isótopo pesado sobre o isótopo

leve (13C/12C) da amostra e do padrão, respectivamente. Como os valores numéricos das diferenças são pequenas, costuma-se multiplicar a expressão por 1000, obtendo-se a terminologia em delta per mil [δ‰(amostra, padrão)].

Os isótopos estáveis do carbono (12C e 13C) tornaram-se uma ferramenta muito útil na pesquisa sobre aspectos relacionados à fisiologia de plantas, uma vez que as razões entre estes dois isótopos podem auxiliar diretamente no estudo da fotossíntese, determinação dos ciclos fotossintéticos, translocação e alocação de carbono e estresse hídrico,

alem de indiretamente servirem de base no estudo sobre o melhoramento de plantas tolerantes ao estresse hídrico e mesmo para trabalhos relacionados ao desbaste ou poda de plantas, notadamente de fruteiras (EHLERINGER et al., 1993).

De acordo com Ludlow et al (1976) aproximadamente 99% de todo carbono na natureza está na forma do isótopo 12C e apenas 1% estaria na forma do isótopo 13C. Estes dois isótopos estáveis do carbono se comportam de forma diferente nas reações físicas e químicas devido a sua diferença de massa atômica, resultando em proporções variáveis destes isótopos nos diferentes materiais. Para Schimel (1993) os isótopos estáveis são usados para seguir movimentos e transformações químicas em sistemas biológicos e ambientais, podendo ser introduzidos na planta, solo ou sistemas aquáticos e monitorados com grande sensibilidade e precisão por espectrômetros de massa.

As plantas em sua maioria podem ser classificadas quanto ao ciclo fotossintético em dois grupos principais: plantas do ciclo C3 e C4, existindo também espécies

chamadas de CAM, que não podem ser classificadas pelos critérios padrões nem como C3 nem como C4, por terem características de ambos os grupos. Ambos os grupos apresentam diferenças na razão entre o 12C e 13C presentes em suas folhas, sendo estas diferenças reflexos dos processos de fracionamento isotópico, que determinam uma discriminação, contra o 13C, ocorrido durante a fotossíntese. Basicamente, nas plantas C3 estas discriminações ocorrem na

difusão do CO2 pelos estômatos até os cloroplastos, pela ação da enzima de carboxilação

(rubisco) e pela diferença nas concentrações externas e internas de CO2. Nestas, a

discriminação isotópica ocorre em maior valor pela ação da enzima rubisco, sendo que nesta fase a discriminação é contra o 13C.

Como resultado, espécies de plantas do ciclo fotossintético C3

apresentam valores na razão isotópica que variam de -22 a – 34 ‰, tendo como media, valores na ordem de -27‰ (Farquhar, 1982; O’Leary, 1988). As plantas do ciclo C4 apresentam além

das etapas citadas para as plantas C3, discriminação isotópica na formação do HCO-3 e sua

incorporação pela PEP-carboxilase, alem do fator φ (vazamento) que representa a taxa de CO2

que escapa das células da bainha e podem ser ou não ser reincorporadas, ocorrendo nestas fases, discriminações a favor do 13C.

Dessa forma, o resultado do enriquecimento isotópico relativo (δ 13C) nas espécies do ciclo C4 variam de –9 a –16 ‰, com valores médios de -14‰ e as plantas

CAM utilizam a via C4, porém de uma forma distinta das plantas C4. As plantas C4 fazem uma separação espacial dos eventos, enquanto as plantas CAM fazem uma separação temporal, dependendo da condição ambiental em que se encontram assumem comportamento de plantas com ciclo CAM obrigatório que apresentam valores isotópicos comparáveis ao das plantas do ciclo C4 (–9 a –16 ‰) ou facultativas que apresentam valores de -20 ‰ a -15‰.

(FARQUHAR et al., 1989; O’LEARY, 1993). Diz-se, portanto que plantas do ciclo fotossintético C3 são mais pobres em 13C em relação às plantas do ciclo fotossintético C4. E

essa variação na quantidade de 13C nas diferentes espécies (C3 e C4), faz com as mesmas

possuam um valor isotópico próprio.

Segundo Vasconcellos (2001), assim como no uso de isótopos radioativos, pode ser realizado o enriquecimento da fonte em termos de seus isótopos estáveis. Por exemplo, plantas colocadas em ambiente controlado, enriquecido em 13CO2, produzirão

fotoassimilados enriquecidos em 13C, conseqüentemente alterando seu sinal isotópico e possibilitando sua determinação (direção de translocação) onde quer que estejam alocados. Dessa forma, podem-se usar os isótopos estáveis como “traçadores” ou “marcadores” à semelhança dos isótopos radioativos.

Para uma determinação quantitativa da translocação e alocação dos assimilados nas diferentes partes vegetais utilizando isótopos radioativos ou estáveis, o equilíbrio entre os assimilados marcados e os não marcados deve ser obtido, de forma que o tempo necessário para que ocorra este equilíbrio varie conforme a metodologia utilizada (DELÉENS et al., 1994).

O equilíbrio entre compostos enriquecidos naturais segue o fenômeno de troca, que está baseado na aplicação da lei de diluição isotópica, utilizados nos estudos das reações de troca isotópica. Uma reação de troca isotópica é uma reação segundo a qual dois átomos com o mesmo número atômico, mas com número de massa diferente substituem-se mutuamente. Deste modo, a quantidade de um elemento marcado fixado em um órgão ou tecido, em um dado período de tempo, fornece uma estimativa de troca, ou do modelo de partição do referido elemento. Porém, a medida desta estimativa requer condições específicas para uma determinação precisa e exata. Para tanto, uma analise das medidas do isótopo marcado nos diferentes órgãos, durante o período de enriquecimento, acompanhado de uma analise compartimental, permite a elaboração de um modelo a partir do qual o tamanho dos

compartimentos e os parâmetros de transferência possam ser avaliados. O tempo da diluição isotópica também é importante, pois enriquecimento por longo tempo permite obter um equilíbrio de troca entre a fonte enriquecida e os vários órgãos ou tecidos, de forma que o fluxo do elemento marcado será proporcional ao do elemento não marcado (DELÉENS et al., 1994).